金美新材料：6-8微米復合集流體持續(xù)裝車 正推進4-5微米新產(chǎn)品
“一般說來，追求電池高能量密度和高安全是相互矛盾的，能量密度越高，電池安全性就會隨之降低。”重慶金美新材料科技有限公司應用中心總監(jiān)孫耀明表示，電池集流體如何兼顧這兩者，進而減少用戶對續(xù)航里程和安全的焦慮，金美新材料的解決方案是研發(fā)和應用復合集流體。
近期，在第八屆動力電池應用國際峰會(CBIS2023)上，孫耀明向與會嘉賓分享了金美新材料在復合集流體領(lǐng)域的創(chuàng)新與變革，以及復合集流體規(guī)模化量產(chǎn)路徑。
1.復合集流體技術(shù)成為動力電池關(guān)鍵性平臺技術(shù)
孫耀明指出，“復合集流體具有五大優(yōu)勢，在解決電池內(nèi)短路防護性的同時，提升了電池的能量密度和循環(huán)壽命，降低了電池成本，對于鋰電池、鈉電池、固態(tài)電池等具有廣泛兼容性，是面向下一代更高性能動力電池的關(guān)鍵性平臺技術(shù)。這與《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖2.0》所提到的動力電池高安全、高比能、低成本、長壽命的長期發(fā)展方向是一致的。”
2.復合集流體規(guī)模化量產(chǎn)路徑
產(chǎn)品方面，據(jù)介紹，金美新材料的產(chǎn)品主要包括鋁復合集流體和銅復合集流體。其中，鋁復合集流體已實現(xiàn)持續(xù)批量出貨，于2018年裝車法國標致，2023年裝車極氪009，還有一款新車即將裝車。
孫耀明表示，銅復合集流體的量產(chǎn)路徑是產(chǎn)品/工藝設(shè)計、開發(fā)/驗證、商品化生產(chǎn)，再到擴大化生產(chǎn)，即先從0到1開發(fā)，再從1到100實現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)。
“金美新材料從2020年開始設(shè)備工藝固定，樣品轉(zhuǎn)為商品，第二代6微米銅復合集流體產(chǎn)品實現(xiàn)量產(chǎn)，并裝車應用。”
孫耀明還指出，現(xiàn)階段銅復合集流體技術(shù)主要包括磁控濺射、蒸發(fā)、化學鍍、水電鍍等主要環(huán)節(jié)，金美新材料進行了工藝融合。
在他看來，銅復合集流體規(guī)模化包括四個方面：裝備/工藝自主設(shè)計、數(shù)字化運用、智能高自動化裝備、綠色低碳制程。在此過程中，銅復合集流體還將實現(xiàn)以下突破：
一是性能方面，強調(diào)材料一致性、重復性，經(jīng)過C端驗證，實現(xiàn)綜合性能優(yōu)化;
二是效率方面，工藝良率大于85%，幅寬達到1.4m，卷長達到10000m;
三是產(chǎn)能方面，進行二次量產(chǎn)爬坡，實現(xiàn)從百萬到千萬數(shù)量級的提升;
四是成本方面，通過采用最佳性價比的工藝，下一階段銅復合集流體與純金屬銅箔的成本將基本持平，預計在明年4月左右。
除了在材料端創(chuàng)新研發(fā)以外，金美新材料還在應用端進行了前瞻性的布局。
金美新材料今年在其深圳總部成立了應用中心，主要優(yōu)化電芯工藝、采集核心數(shù)據(jù)、推動材料迭代。
據(jù)介紹，金美新材料自2015年開始專業(yè)從事多功能復合集流體的研發(fā)、生產(chǎn)及銷售，是目前市場唯一同時量產(chǎn)銅和鋁復合集流體的企業(yè)，在國內(nèi)外布局超600項專利，具有自主知識產(chǎn)權(quán)護城河和裝車應用經(jīng)驗。
產(chǎn)品布局方面，金美新材料6-8微米復合集流體已應用裝車;面向下一代產(chǎn)品，于2021年完成4-5微米產(chǎn)品技術(shù)儲備，目前在推進相關(guān)規(guī)模化應用。
技術(shù)方面，復合集流體需要在高分子基材上進行金屬沉積，金美新材料在高性能基膜及界面改性技術(shù)、附著力增強技術(shù)、低損傷沉積技術(shù)、應力協(xié)調(diào)技術(shù)、精密帶材傳動技術(shù)、材料精益利用技術(shù)上處于領(lǐng)先水平。
機構(gòu)預測，2027年全球銅復合集流體需求量將達到87.4萬噸，即為139.9億平方米，五年復合增長率為105.8%;鋁復合集流體市場需求量將達到2.1萬噸，即為6.2億平方米，五年復合增長率為68%。
市場方面，2023年被視為復合集流體產(chǎn)業(yè)化元年，寧德時代、國軒高科、海辰儲能等多家電池企業(yè)，都在測試、驗證或者開始導入復合集流體。據(jù)了解，寧德時代麒麟電池采用了復合集流體技術(shù)，供應商是金美新材料。
為了滿足海量市場需求，產(chǎn)能方面，金美新材料已建成重慶綦江示范基地，年產(chǎn)能1億平方米;四川宜賓基地規(guī)劃年產(chǎn)能12億平方米，并在規(guī)劃其他基地。
孫耀明表示，希望產(chǎn)業(yè)鏈更多企業(yè)支持復合集流體，加快產(chǎn)業(yè)化和規(guī)模化進程。
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